2012年全国中考数学(续61套)压轴题分类解析汇编专题01:动点问题25. (2012吉林长春10分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8cm,BC=4cm,D、E分别为边AB、BC的中点,连结DE,点P从点A出发,沿折线AD-DE-EB运动,到点B停止.点P在AD上以cm/s 的速度运动,在折线DE-EB上以1cm/s的速度运动.当点P与点A不重合时,过点P作PQ⊥AC于点Q,以PQ为边作正方形PQMN,使点M落在线段AC上.设点P的运动时间为t(s).(1)当点P在线段DE上运动时,线段DP的长为______cm,(用含t的代数式表示).(2)当点N落在AB边上时,求t的值.(3)当正方形PQMN与△ABC重叠部分图形为五边形时,设五边形的面积为S(cm²),求S与t的函数关系式.(4)连结CD.当点N于点D重合时,有一点H从点M出发,在线段MN 上以2.5cm/s的速度沿M-N-M连续做往返运动,直至点P与点E重合时,点H停止往返运动;当点P在线段EB上运动时,点H始终在线段MN的中心处.直接写出在点P的整个运动过程中,点H落在线段CD上时t的取值范围.【答案】解:(1)t-2。
(2)当点N落在AB边上时,有两种情况:①如图(2)a,当点N与点D重合时,此时点P在DE 上,DP=2=EC,即t-2=2,t=4。
②如图(2)b,此时点P位于线段EB上.∵DE=1 2 AC=4,∴点P在DE段的运动时间为4s,∴PE=t-6,∴PB=BE-PE=8-t,PC=PE+CE=t-4。
∵PN∥AC,∴△BNP∽△BAC。
∴PN:AC = PB:BC=2,∴PN=2PB=16-2t。
由PN=PC,得16-2t=t-4,解得t=。
综上所述,当点N落在AB边上时,t=4或t=。
(3)当正方形PQMN与△ABC重叠部分图形为五边形时,有两种情况:①当2<t<4时,如图(3)a所示。
DP=t-2,PQ=2,∴CQ=PE=DE-DP=4-(t-2)=6-t,AQ=AC-CQ=2+t,AM=AQ-MQ=t。
∵MN∥BC,∴△AFM∽△ABC。
∴FM:BC = AM:AC=1:2,即FM:AM=BC:AC=1:2。
∴FM=AM=t.∴。
②当<t<8时,如图(3)b所示。
PE=t-6,∴PC=CM=PE+CE=t-4,AM=AC-CM=12-t,PB=BE-PE=8-t,∴FM=AM=6-t,PG=2PB=16-2t,∴。
综上所述,S与t的关系式为:。
(4)在点P的整个运动过程中,点H落在线段CD上时t的取值范围是:t=或t=5或6≤t≤8。
【考点】动点问题上,相似形综合题,勾股定理,相似三角形的判定和性质,梯形和三角形的面积。
【分析】(1)∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8cm,BC=4cm,∴由勾股定理得AB=cm。
∵D为边AB的中点,∴AD=cm。
又∵点P在AD上以cm/s的速度运动,∴点P在AD上运动的时间为2s。
∴当点P在线段DE上运动时,在线段DP上的运动的时间为t-2s。
又∵点P在DE上以1cm/s的速度运动,∴线段DP的长为t-2 cm。
(2)当点N落在AB边上时,有两种情况,如图(2)所示,利用运动线段之间的数量关系求出时间t的值。
(3)当正方形PQMN与△ABC重叠部分图形为五边形时,有两种情况,如图(3)所示,分别用时间t表示各相关运动线段的长度,然后利用求出面积S的表达式。
(4)本问涉及双点的运动,首先需要正确理解题意,然后弄清点H、点P的运动过程:依题意,点H与点P的运动分为两个阶段,如下图所示:①当4<t<6时,此时点P在线段DE上运动,如图(4)a 所示。
此阶段点P运动时间为2s,因此点H运动距离为2.5×2=5cm,而MN=2,则此阶段中,点H将有两次机会落在线段CD上:第一次:此时点H由M→H运动时间为(t-4)s,运动距离MH=2.5(t-4),∴NH=2-MH=12-2.5t。
又DP=t-2,DN=DP-2=t-4,由DN=2NH得到:t-4=2(12-2.5t),解得t=。
第二次:此时点H由N→H运动时间为t-4-=(t-4.8)s,运动距离NH=2.5(t-4.8)=2.5t-12,又DP=t-2,DN=DP-2=t-4,由DN=2NH得到:t-4=2(2.5t-12),解得t=5。
②当6≤t≤8时,此时点P在线段EB上运动,如图(4)b所示。
由图可知,在此阶段,始终有MH=MC,即MN与CD的交点始终为线段MN的中点,即点H。
综上所述,在点P的整个运动过程中,点H落在线段CD上时t的取值范围是:t=或t=5或6≤t≤8。
26. (2012黑龙江哈尔滨10分)如图,在平面直角坐标系中,点0为坐标原点,直线y=2x+4交x轴于点A,交y轴于点B,四边形ABCO是平行四边形,直线y=-x+m经过点C,交x轴于点D.(1)求m的值;(2)点P(0,t)是线段OB上的一个动点(点P不与0,B两点重合),过点P 作x轴的平行线,分别交AB,0c,DC于点E,F,G.设线段EG的长为d,求d与t之间的函数关系式(直接写出自变量t的取值范围);(3)在(2)的条件下,点H是线段OB上一点,连接BG交OC于点M,当以OG 为直径的圆经过点M时,恰好使∠BFH=∠ABO.求此时t的值及点H的坐标.【答案】解:(1)如图,过点C作CK⊥x轴于K,∵y=2x+4交x轴和y轴于A,B,∴A(-2,0)B(0,4)。
∴OA=2,OB=4。
∵四边形ABCO是平行四边形,∴BC=OA=2 。
又∵四边形BOKC是矩形,∴OK=BC=2,CK=OB=4。
∴C(2,4)。
将C(2,4)代入y=-x+m得,4=-2+m,解得m=6。
(2)如图,延长DC交y轴于N,分别过点E,G作x轴的垂线垂足分别是R,Q,则四边形ERQG、四边形POQG、四边形EROP是矩形。
∴ER=PO=CQ=1。
∵,即,∴AR=t。
∵y=-x+6交x轴和y轴于D,N,∴OD=ON=6。
∴∠ODN=45°。
∵,∴DQ=t。
又∵AD=AO+OD=2+6=8,∴EG=RQ=8-t-t=8-t。
∴d=-t+8(0<t<4)。
(3)如图,∵四边形ABCO是平行四边形,∴AB∥OC。
∴∠ABO=∠BOC。
∵BP=4-t,∴。
∴EP=。
由(2)d=-t+8,∴PG=d-EP=6-t。
∵以OG为直径的圆经过点M,∴∠OMG=90°,∠MFG=∠PFO。
∴∠BGP=∠BOC。
∴。
∴,解得t=2。
∵∠BFH=∠ABO=∠BOC,∠OBF=∠FBH,∴△BHF∽△BFO。
∴,即BF2=BH•BO。
∵OP=2,∴PF=1,BP=2。
∴。
∴=BH×4。
∴BH=。
∴HO=4-。
∴H(0,)。
【考点】一次函数综合题,直线上点的坐标与方程的关系,平行四边形和矩形的性质,平行的性质,锐角三角函数定义,勾股定理,圆周角定理,相似三角形的判定和性质。
【分析】(1)根据直线y=2x+4求出点A、B的坐标,从而得到OA、OB 的长度,再根据平行四边形的对边相等求出BC的长度,过点C作CK⊥x 轴于K,从而得到四边形BOKC是矩形,根据矩形的对边相等求出KC的长度,从而得到点C的坐标,然后把点C的坐标代入直线即可求出m的值。
(2)延长DC交y轴于N分别过点E,G作x轴的垂线垂足分别是R,Q则四边形ERQG、四边形POQG、四边形EROP是矩形,再利用∠BAO的正切值求出AR的长度,利用∠ODN的正切值求出DQ的长度,再利用AD的长度减去AR的长度,再减去DQ的长度,计算即可得解。
(3)根据平行四边形的对边平行可得AB∥OC,再根据平行线内错角相等求出∠ABO=∠BOC,用t表示出BP,再根据∠ABO与∠BOC的正切值相等列式求出EP的长度,再表示出PG的长度,然后根据直径所对的圆周角是直角可得∠OMC=90°,根据直角推出∠BGP=∠BOC,再利用∠BGP与∠BOC的正切值相等列式求解即可得到t的值;先根据加的关系求出∠OBF=∠FBH,再判定△BHF和△BFO 相似,根据相似三角形对应边成比例可得,再根据t=2求出OP=2,PF=1,BP=2,利用勾股定理求出BF的长度,代入数据进行计算即可求出BH的值,然后求出HO的值,从而得到点H的坐标。
27. (2012湖南永州10分)在△ABC中,点P从B点开始出发向C点运动,在运动过程中,设线段AP的长为y,线段BP的长为x(如图甲),而y关于x的函数图象如图乙所示.Q(1,)是函数图象上的最低点.请仔细观察甲、乙两图,解答下列问题.(1)请直接写出AB边的长和BC边上的高AH的长;(2)求∠B的度数;(3)若△ABP为钝角三角形,求x的取值范围.【答案】解:(1)AB=2;AH=。
(2)在Rt△ABH中,AH=,BH=1,tan∠B=,∴∠B=60°。
(3)①当∠APB为钝角时,此时可得x<1;②当∠BAP为钝角时,过点A作AP⊥AB交BC于点P。
则,∴当4<x≤6时,∠BAP为钝角。
综上所述,当x<1或4<x≤6时,△ABP为钝角三角形。
【考点】动点问题的函数图象,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。
【分析】(1)当x=0时,y的值即是AB的长度,故AB=2;,图乙函数图象的最低点的y值是AH的值,故AH=。
(2)当点P运动到点H时,此时BP(H)=1,AH=,在Rt△ABH中,可得出∠B的度数。
(3)分两种情况进行讨论,①∠APB为钝角,②∠BAP为钝角,分别确定x的范围即可。
28.(2012湖南衡阳10分)如图,A、B两点的坐标分别是(8,0)、(0,6),点P由点B出发沿BA方向向点A作匀速直线运动,速度为每秒3个单位长度,点Q由A出发沿AO(O为坐标原点)方向向点O作匀速直线运动,速度为每秒2个单位长度,连接PQ,若设运动时间为t(0<t <)秒.解答如下问题:(1)当t为何值时,PQ∥BO?(2)设△AQP的面积为S,①求S与t之间的函数关系式,并求出S的最大值;②若我们规定:点P、Q的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则新坐标(x2﹣x1,y2﹣y1)称为“向量PQ”的坐标.当S取最大值时,求“向量PQ”的坐标.【答案】解:(1)∵A、B两点的坐标分别是(8,0)、(0,6),则OB=6,OA=8。
∴。
如图①,当PQ∥BO时,AQ=2t,BP=3t,则AP=10﹣3t。
∵PQ∥BO,∴,即,解得t=。
∴当t=秒时,PQ∥BO。
(2)由(1)知:OA=8,OB=6,AB=10.①如图②所示,过点P作PD⊥x轴于点D,则PD∥BO。
∴△APD∽△ABO。